Primer ojo artificial con retina 3D de nanocables.

Científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) en colaboración con investigadores de la Universidad de California (UCA), han desarrollado el primer ojo artificial 3D del mundo con capacidades mejores que los ojos biónicos existentes y, en algunos casos, incluso superiores a los ojos humanos, posibilitando la visión a los robots humanoides y brindando una nueva esperanza para los pacientes con discapacidad visual.

Credito: Gu,L; Poddar,S; Lin,Y. y col. HKUST-UCA. Nature 581, 278-282, 2020.

El ojo electro-químico (EC-Eye) replica la estructu- ra de un ojo natural por primera vez permitiendo ofrecer una visión más nítida que un ojo humano y con la posibilidad futura de agregarle fun- ciones adicionales como la capacidad de detectar radiación infrarroja en la oscuridad. La característica clave de tales avances es una retina artificial en 3D hecha con una serie de sensores de luz, nanocables de perovskita (mineral de trióxido de titanio y de calcio), capaces de imitar los fotorreceptores en la retina humana. El equipo, durante el experimento, conectó los nanocables a una serie de cables con líquido viscoso que actúan como nervios detrás de la retina hemisférica artificial, logrando reproducir con éxito la transmisión de la señal visual para reflejar lo que el ojo ve en la pantalla de la computadora. La transducción se logra al formarse una doble capa eléctrica en la interfaz de los nanocables y el electrolito (triyoduro). Cuando incide la luz se genera un par de electrones que se mueven hacia la interfaz reducciendo del yodo del triyoduro a iones yoduro originándose una desorción seguida por su difusión hacia el electrodo. En el futuro, esos sensores de luz de nanocables podrían conectarse directamente a los nervios de los pacientes con discapacidad visual. 

Crédito: Gul,L; Poddar, S; Lin, Y. y col. HKUST-UCA. Nature 581, 278-282, 2020.

Debido a su densi-dad mayor que los fotorreceptores en la retina humana, la retina artificial pue-de recibir más señales de luz y con potencial de alcanzar una mayor resolución en la imagen. Agregando diferentes materia-les para aumentar la sensibilidad y el rango espectral de los sensores, el ojo artificial permite lograr otras funciones, como la visión nocturna. El principio de su funcionamiento implica un proceso electroquímico similar al de una célula solar en el cual cada fotosensor en la retina artificial puede servir como una célula a nanoescala. Con las modificaciones adicionales necesarias, el EC-Eye, puede ser un sensor de imagen autoalimentado, haciendo su uso más simple y económico por no necesitar una fuente de alimentación externa. El primer ojo artificial con nanoretina 3D del mundo ya es una realidad científica.

Información complementaria:

A biomimetic eye with a hemispherical perovskite nanowire array retina.